شناسایی تونل مدفون با استفاده شبیه سازی عددی دوبعدی داده های ژئوفیزیکی رادار نفوذی به زمین، مطالعه ی موردی: تونل شماره 3 آزادراه تهران-پردیس

امروزه روش های ژئوفیزیکی از توانمندترین روش ها برای اکتشاف و تعیین مکان توده ها و سازه های مدفون زیرزمینی می-باشند. یکی از کارآمدترین روش ها در تعیین مکان و اکتشاف سازه های مدفون زیرزمینی روش رادار نفوذی به زمین (GPR) است. در این روش با توجه به عمق توده ی مورد نظر, از چشمه با فرکانس های مختلف برای انتشار موج الکترومغناطیس استفاده شده و با توجه به بازتاب این امواج محل سازه ی مدفون قابل تشخیص است. در این مقاله ابتدا به معرفی روش رادار نفوذی به زمین پرداخته شده و سپس چگونگی مدل سازی پیشرو داده های مذکور با استفاده از روش عددی تفاضل محدود در حوزه ی زمان (FDTD) با استفاده از کدنویسی در محیط MATLAB و با اعمال شرایط مرزی جاذب CPML برای یک تونل مدفون با ابعاد مشخص تشریح شده است. مزیت استفاده از روش های عددی نظیر روش تفاضل محدود, دقت بالا, سادگی فهم و محاسبات نسبتاً ساده تر نسبت به سایر روش ها است. هدف از این مقاله مدل سازی پیشرو داده های رادار نفوذی به زمین برای کشف تونل هایی با ابعاد کوچک در اعماق مختلف و در شرایط محیطی متفاوت است. این امر از اهمیت زیادی در مباحث مهندسی برخوردار است؛ زیرا این تونل ها به راحتی قابل شناسایی نبوده و محلی برای استتار افراد و مهمات است. در این مقاله با توجه به عمق و ابعاد تونل 3 آزادراه تهران-پردیس به مدل سازی انتشار موج در یک مدل مصنوعی از این تونل پرداخته شده است. با توجه به نتایج به دست آمده از مدل سازی, فرکانس 50 مگاهرتز برای برداشت میدانی از تونل 3 پردیس از دستگاه ژئورادار (MALA) انتخاب شده و نتایج حاصل از برداشت میدانی با نتایج حاصل از مدل سازی مقایسه شده اند. مقایسه ی نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد قابل قبول مدل سازی این تونل است.